JPH07114474B2 - 電子スチルカメラ - Google Patents
電子スチルカメラInfo
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- JPH07114474B2 JPH07114474B2 JP62000270A JP27087A JPH07114474B2 JP H07114474 B2 JPH07114474 B2 JP H07114474B2 JP 62000270 A JP62000270 A JP 62000270A JP 27087 A JP27087 A JP 27087A JP H07114474 B2 JPH07114474 B2 JP H07114474B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電子スチルカメラ、特に自動露出機能をもっ
た電子スチルカメラに関する。
た電子スチルカメラに関する。
（従来の技術） 近年、フィルムを用いずに電子的に画像撮影を行うこと
ができる電子スチルカメラが対及している。この電子ス
チルカメラは、一般に光電変換素子からなる複数の感光
画素と、この感光画素で発生した電荷を転送するための
転送手段と、をもった固体イメージセンサによって、画
像の形成を行う。この電子スチルカメラは通常、露出計
を内蔵しており、この露出計の測定結果に基づいてシャ
ッタ時間を決定する自動露出機能を有している。
ができる電子スチルカメラが対及している。この電子ス
チルカメラは、一般に光電変換素子からなる複数の感光
画素と、この感光画素で発生した電荷を転送するための
転送手段と、をもった固体イメージセンサによって、画
像の形成を行う。この電子スチルカメラは通常、露出計
を内蔵しており、この露出計の測定結果に基づいてシャ
ッタ時間を決定する自動露出機能を有している。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の自動露出機能を有する電子スチル
カメラは、高価でしかもシャッタ速度の設定誤差が生じ
るという問題点がある。すなわち、露出計を内蔵してい
るため、この露出計のための専用の光量センサが必要に
なるので、この光量センサ周辺の部品にコストがかか
り、また、固体イメージセンサ上の実際の撮像面とはや
や異なる位置で、光量の測定が行われるため、露出計の
測定値に基づいて求めた最適露光条件と実際の最適露光
条件との間に差が生じるためである。特に、電子スチル
カメラの場合、銀塩フィルムを使用する通常のカメラに
比較してダイナミックレンジが狭いため、シャッタ速度
に設定誤差が生じると、画質に大きな影響を与えること
になる。
カメラは、高価でしかもシャッタ速度の設定誤差が生じ
るという問題点がある。すなわち、露出計を内蔵してい
るため、この露出計のための専用の光量センサが必要に
なるので、この光量センサ周辺の部品にコストがかか
り、また、固体イメージセンサ上の実際の撮像面とはや
や異なる位置で、光量の測定が行われるため、露出計の
測定値に基づいて求めた最適露光条件と実際の最適露光
条件との間に差が生じるためである。特に、電子スチル
カメラの場合、銀塩フィルムを使用する通常のカメラに
比較してダイナミックレンジが狭いため、シャッタ速度
に設定誤差が生じると、画質に大きな影響を与えること
になる。
また、このような問題点を解決した電子スチルカメラと
して、上述の固体イメージセンサを露出計としても使用
するものが既に知られている。
して、上述の固体イメージセンサを露出計としても使用
するものが既に知られている。
しかし、このような電子スチルカメラには、測光時（固
体イメージセンサを露出計として使用する時）にも、感
光画素で発生した電荷を撮像時（画像撮影を行う時）と
同じ転送手段を用いて転送していたため、測光に長時間
を要するという問題がある。このため、撮影開始までに
長時間を要するので、シャッタチャンスを逃してしまう
場合があった。
体イメージセンサを露出計として使用する時）にも、感
光画素で発生した電荷を撮像時（画像撮影を行う時）と
同じ転送手段を用いて転送していたため、測光に長時間
を要するという問題がある。このため、撮影開始までに
長時間を要するので、シャッタチャンスを逃してしまう
場合があった。
また、このように電荷の転送に長時間を要するので、そ
の分、測光時の電荷積分時間も長くなってしまう。この
ため、非常に明るい場所で撮像を行う場合には、感光画
素が飽和してしまい、測光ができなくなる場合がある。
の分、測光時の電荷積分時間も長くなってしまう。この
ため、非常に明るい場所で撮像を行う場合には、感光画
素が飽和してしまい、測光ができなくなる場合がある。
そこで本発明は、正確なシャッタ速度の設定を行うこと
ができ且つ短時間で測光を行うことができる電子スチル
カメラを安価に提供することを目的とする。
ができ且つ短時間で測光を行うことができる電子スチル
カメラを安価に提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係わる電子スチルカメラは、 複数行・複数列に配置された複数の感光画素を有する固
体イメージセンサと、この固体イメージセンサへの入射
光の光学通路を開閉するシャッタと、入力した露出時間
情報に基いて前記シャッタの開閉を制御する制御部と、
前記固体イメージセンサから入力した測光時の信号電荷
に基いて撮像時の露出時間を決定する露出信号処理部
と、前記固体イメージセンサから入力した撮像時の信号
電荷に基づいて画像形成を行う画像信号処理部とを有す
る電子スチルカメラにおいて、 前記固体イメージセンサが、 前記撮像時には同一列の前記感光画素で発生した電荷を
第１の方向に転送し、前記測光時および掃出し時には同
一列の前記感光画素で発生した電荷を前記第１の方向と
は逆方向である第２の方向に転送する複数の垂直CCD
と、 前記撮像時に前記垂直CCDによってそれぞれ前記第１の
方向に転送されてきた前記電荷を取り込み、前記第１の
方向に対して垂直な方向である第３の方向に順次転送す
る水平CCDと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第１のドレインと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第２のドレインと、 前記測光時には前記第１のドレインを使用し、前記掃出
し時には前記第２のドレインを使用する切換手段と、 前記水平CCDで転送された前記電荷を前記撮像時の信号
電荷として前記画像信号処理部に対して出力する第１の
端子と、 前記第１のドレインによって集められた前記電荷を前記
測光時の信号電荷として前記露出信号処理部に対して出
力する第２の端子と、 前記第２のドレインによって集められた前記電荷を掃出
し信号として出力する第３の端子と、 を具備することを特徴とする。
体イメージセンサと、この固体イメージセンサへの入射
光の光学通路を開閉するシャッタと、入力した露出時間
情報に基いて前記シャッタの開閉を制御する制御部と、
前記固体イメージセンサから入力した測光時の信号電荷
に基いて撮像時の露出時間を決定する露出信号処理部
と、前記固体イメージセンサから入力した撮像時の信号
電荷に基づいて画像形成を行う画像信号処理部とを有す
る電子スチルカメラにおいて、 前記固体イメージセンサが、 前記撮像時には同一列の前記感光画素で発生した電荷を
第１の方向に転送し、前記測光時および掃出し時には同
一列の前記感光画素で発生した電荷を前記第１の方向と
は逆方向である第２の方向に転送する複数の垂直CCD
と、 前記撮像時に前記垂直CCDによってそれぞれ前記第１の
方向に転送されてきた前記電荷を取り込み、前記第１の
方向に対して垂直な方向である第３の方向に順次転送す
る水平CCDと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第１のドレインと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第２のドレインと、 前記測光時には前記第１のドレインを使用し、前記掃出
し時には前記第２のドレインを使用する切換手段と、 前記水平CCDで転送された前記電荷を前記撮像時の信号
電荷として前記画像信号処理部に対して出力する第１の
端子と、 前記第１のドレインによって集められた前記電荷を前記
測光時の信号電荷として前記露出信号処理部に対して出
力する第２の端子と、 前記第２のドレインによって集められた前記電荷を掃出
し信号として出力する第３の端子と、 を具備することを特徴とする。
（作 用） 本発明によれば、測光時に水平CCDを使用することな
く、垂直CCDおよび第１のドレインを用いて信号電荷の
読み出しを行うこととしたので、測光に要する時間は垂
直CCDの転送時間のみである。したがって、その分、測
光に要する時間を短縮することができる。
く、垂直CCDおよび第１のドレインを用いて信号電荷の
読み出しを行うこととしたので、測光に要する時間は垂
直CCDの転送時間のみである。したがって、その分、測
光に要する時間を短縮することができる。
さらに、本発明によれば、垂直CCDに転送された電荷を
取り込むドレインとして、測光時に使用するドレイン
（第１のドレイン）と掃き出し時に使用するドレイン
（第２のドレイン）とを設けたので、所望の垂直CCDに
ついてのみ第１のドレインを設けておくことにより、両
者を切り換えるだけで部分測光或いは全感光画素の掃出
しを行うことができる。すなわち、本発明によれば、部
分測光を行うことのできる電子スチルカメラを簡単な構
成で実現することができる。
取り込むドレインとして、測光時に使用するドレイン
（第１のドレイン）と掃き出し時に使用するドレイン
（第２のドレイン）とを設けたので、所望の垂直CCDに
ついてのみ第１のドレインを設けておくことにより、両
者を切り換えるだけで部分測光或いは全感光画素の掃出
しを行うことができる。すなわち、本発明によれば、部
分測光を行うことのできる電子スチルカメラを簡単な構
成で実現することができる。
（実施例） 以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳述する。
第１図は、本発明に係る電子スチルカメラを説明するた
めの参考例を示すブロック図であり、水平CCDを使用す
ることなく、垂直CCDおよびドレインを用いて信号電荷
の読み出しを行うこととした電子スチルカメラを示して
いる。
めの参考例を示すブロック図であり、水平CCDを使用す
ることなく、垂直CCDおよびドレインを用いて信号電荷
の読み出しを行うこととした電子スチルカメラを示して
いる。
被写体からの光は、光学系１で集光され、シャッタ２を
開くことによって、固体イメージセンサ３に入射する。
シャッタ２は、機械的なシャッタでもよいが、固体イメ
ージセンサ３に内蔵された電子シャッタを用いてもよ
い。この固体イメージサンサ３は、画像形成のための画
像信号と、露出時間決定のための露出信号とを出力す
る。このうち、画像信号は、画像信号処理部４に与えら
え、ここで画像形成がなされる。この画像は画像記録部
５において、たとえば、磁気記録媒体などに記録され
る。一方、固体イメージセンサ３から出力される露出信
号は、露出信号処理部６に与えられ、ここで最適露出時
間が決定される。駆動回路７は、固体イメージセンサ３
を駆動する回路で、電荷の読出しや転送などの動作を制
御する。制御部は上述の各部分を統括制御する機能を有
し、レリーズスイッチ９からの信号に基づいて、シャッ
タ２の開閉動作の制御も行う。なお、露出信号処理部６
は、固体イメージセンサ３と同一の半導体チップ上に設
けてもよい。
開くことによって、固体イメージセンサ３に入射する。
シャッタ２は、機械的なシャッタでもよいが、固体イメ
ージセンサ３に内蔵された電子シャッタを用いてもよ
い。この固体イメージサンサ３は、画像形成のための画
像信号と、露出時間決定のための露出信号とを出力す
る。このうち、画像信号は、画像信号処理部４に与えら
え、ここで画像形成がなされる。この画像は画像記録部
５において、たとえば、磁気記録媒体などに記録され
る。一方、固体イメージセンサ３から出力される露出信
号は、露出信号処理部６に与えられ、ここで最適露出時
間が決定される。駆動回路７は、固体イメージセンサ３
を駆動する回路で、電荷の読出しや転送などの動作を制
御する。制御部は上述の各部分を統括制御する機能を有
し、レリーズスイッチ９からの信号に基づいて、シャッ
タ２の開閉動作の制御も行う。なお、露出信号処理部６
は、固体イメージセンサ３と同一の半導体チップ上に設
けてもよい。
第２図は、第１図に示す装置の固体イメージセンサ３の
構造図である。この固体イメージセンサ３は、二次元平
面状に配列された複数の光電変換素子からなる感光画素
31と、この感光画素で発生した電荷を図の上下方向に転
送する複数の垂直CCD32と、この垂直CCD32から図の下方
に転送されてきた電荷を図の左方に転送する水平CCD33
と、垂直CCD32から図の上方に転送されたきた電荷を集
める複数のドレイン34と、水平CCD33から転送されてき
た電荷を出力する第１の端子35と、ドレイ34で集められ
た電荷を出力する第２の端子36と、を備える。この固体
イメージセンサ３は、半導体基板上に形成されている。
たとえば、ｐ型の半導体基板上に、ｎ型不純物領域とし
て感光画素31を形成し、ｎ＋不純物領域としてドレイン
34を形成し、垂直CCD32には４相駆動埋込みチャネル型
のものを用い、水平CCD33には２相駆動埋込みチャネル
型のものを用いればよい。この第２図に示す固体イメー
ジセンサ３は、従来の一般的なインターライン転送型の
固体イメージセンサに、ドレイン34と、第２の端子36と
を設けたものである。ただ、本装置では、垂直CCD32
は、図の下方向だけでなく、上方向にも電荷転送が可能
である。なお、第１の端子35は、第１図において画像信
号処理部４に信号を供給するための端子であり、第２の
端子36は、第１図において露出信号処理部６に信号を供
給する端子である。
構造図である。この固体イメージセンサ３は、二次元平
面状に配列された複数の光電変換素子からなる感光画素
31と、この感光画素で発生した電荷を図の上下方向に転
送する複数の垂直CCD32と、この垂直CCD32から図の下方
に転送されてきた電荷を図の左方に転送する水平CCD33
と、垂直CCD32から図の上方に転送されたきた電荷を集
める複数のドレイン34と、水平CCD33から転送されてき
た電荷を出力する第１の端子35と、ドレイ34で集められ
た電荷を出力する第２の端子36と、を備える。この固体
イメージセンサ３は、半導体基板上に形成されている。
たとえば、ｐ型の半導体基板上に、ｎ型不純物領域とし
て感光画素31を形成し、ｎ＋不純物領域としてドレイン
34を形成し、垂直CCD32には４相駆動埋込みチャネル型
のものを用い、水平CCD33には２相駆動埋込みチャネル
型のものを用いればよい。この第２図に示す固体イメー
ジセンサ３は、従来の一般的なインターライン転送型の
固体イメージセンサに、ドレイン34と、第２の端子36と
を設けたものである。ただ、本装置では、垂直CCD32
は、図の下方向だけでなく、上方向にも電荷転送が可能
である。なお、第１の端子35は、第１図において画像信
号処理部４に信号を供給するための端子であり、第２の
端子36は、第１図において露出信号処理部６に信号を供
給する端子である。
次に、第３図のタイムチャートを参照しながら、本装置
の動作を説明する。まず、撮影者は、光学系１によっ
て、焦点および絞りを設定する。そして、時刻t1におい
て、撮影者がレリーズスイッチ９を操作して撮影指示を
与えると、装置の電源がONとなる。これにより、各部が
所定時間後に通常動作状態にまで立上がる。特に、固体
イメージセンサ３内では、感光画素31、垂直CCD32、お
よび水平CCD33、の不要電荷がクリアされる。各部が通
常動作状態になるまでに要する所定時間が経過した後の
時刻t2において、シャッタ２が開き、被写体の光学像が
固体イメージセンサ３上に結像され、各画素での光電変
換が開始する。続いて、時刻t3において２つの読出しパ
ルスを発生し、感光画素31で発生した電荷を垂直CCD32
に読出す。読出しパルスを２つ発生させるのは、一方は
奇数行、他方は偶数行の感光画素31からの電荷を読出す
ために用いられるからである。ここで、垂直CCD32に図
の上方向への転送を行わせ、読出した電荷をドレイン34
を介して、第２の端子36から排出させる。この排出され
る電荷は、第３図では掃出し信号として示されている
が、何ら利用されることなしに掃出される。この掃出し
動作を行うことにより、時刻t3において、各感光画素の
蓄積電荷量は零になる。
の動作を説明する。まず、撮影者は、光学系１によっ
て、焦点および絞りを設定する。そして、時刻t1におい
て、撮影者がレリーズスイッチ９を操作して撮影指示を
与えると、装置の電源がONとなる。これにより、各部が
所定時間後に通常動作状態にまで立上がる。特に、固体
イメージセンサ３内では、感光画素31、垂直CCD32、お
よび水平CCD33、の不要電荷がクリアされる。各部が通
常動作状態になるまでに要する所定時間が経過した後の
時刻t2において、シャッタ２が開き、被写体の光学像が
固体イメージセンサ３上に結像され、各画素での光電変
換が開始する。続いて、時刻t3において２つの読出しパ
ルスを発生し、感光画素31で発生した電荷を垂直CCD32
に読出す。読出しパルスを２つ発生させるのは、一方は
奇数行、他方は偶数行の感光画素31からの電荷を読出す
ために用いられるからである。ここで、垂直CCD32に図
の上方向への転送を行わせ、読出した電荷をドレイン34
を介して、第２の端子36から排出させる。この排出され
る電荷は、第３図では掃出し信号として示されている
が、何ら利用されることなしに掃出される。この掃出し
動作を行うことにより、時刻t3において、各感光画素の
蓄積電荷量は零になる。
続いて、時刻t4において、再び２つの読出しパルスを発
生する。これにより前回と同様に、垂直CCD32に電荷が
読出され、図の上方に転送され、ドレイン34を介して、
第２の端子36から排出される。さて、ここで、時刻t3か
らt4までの時間を一定時間T3（たとえば、100μｓ）と
し、時刻t3およびt4のそれぞれの時点で発生された２つ
の読出しパルスの時間間隔も極めて短く（たとえば、10
μｓ）設定しておけば、第２の端子36から排出される電
荷量は、時間Ta内に光電変換された電荷の総量に相当
し、結局この時間内における被写体の像の明るさに比例
した値、すなわち露出信号になる。前述のように、第２
の端子36は、露出信号処理部６に接続されており、ここ
で、最適な露出時間を決定することができる。すなわ
ち、露出信号は、時間Ｔと被写体の像の平均照度との積
に比例した値であるので、固体イメージセンサ３の最適
信号レベルを予め定めておけば、この像を撮影するため
の最適シャッタ時間Tbを決定することができる。
生する。これにより前回と同様に、垂直CCD32に電荷が
読出され、図の上方に転送され、ドレイン34を介して、
第２の端子36から排出される。さて、ここで、時刻t3か
らt4までの時間を一定時間T3（たとえば、100μｓ）と
し、時刻t3およびt4のそれぞれの時点で発生された２つ
の読出しパルスの時間間隔も極めて短く（たとえば、10
μｓ）設定しておけば、第２の端子36から排出される電
荷量は、時間Ta内に光電変換された電荷の総量に相当
し、結局この時間内における被写体の像の明るさに比例
した値、すなわち露出信号になる。前述のように、第２
の端子36は、露出信号処理部６に接続されており、ここ
で、最適な露出時間を決定することができる。すなわ
ち、露出信号は、時間Ｔと被写体の像の平均照度との積
に比例した値であるので、固体イメージセンサ３の最適
信号レベルを予め定めておけば、この像を撮影するため
の最適シャッタ時間Tbを決定することができる。
露出信号処理部６は、このようにして決定した最適シャ
ッタ時間Tbを制御部８に与える。制御部８は駆動回路７
に対して、この最適シャッタ時間Tbの時間だけ、撮像作
業を行うように指示する。すなわち、時刻t5において、
再び、２つの読出しパルスを発生し、感光画素31の電荷
を第２の端子36から排出し、これまでに蓄積した電荷の
掃出しを行う。そして、時刻t5から最適シャッタ時間Tb
だけ経過した時刻t6において、シャッタ２を閉じる。し
たがって、この時点で、各感光画素には、最適シャッタ
時間Tbの期間に発生した電荷が蓄積されていることにな
る。
ッタ時間Tbを制御部８に与える。制御部８は駆動回路７
に対して、この最適シャッタ時間Tbの時間だけ、撮像作
業を行うように指示する。すなわち、時刻t5において、
再び、２つの読出しパルスを発生し、感光画素31の電荷
を第２の端子36から排出し、これまでに蓄積した電荷の
掃出しを行う。そして、時刻t5から最適シャッタ時間Tb
だけ経過した時刻t6において、シャッタ２を閉じる。し
たがって、この時点で、各感光画素には、最適シャッタ
時間Tbの期間に発生した電荷が蓄積されていることにな
る。
続いて、この蓄積した電荷を、通常の方法で転送し画像
形成を行う。すなわち、時刻t7において、奇数行の感光
画素の蓄積電荷を垂直CCD32に読出すための読出しパル
スを発生し、垂直CCD32を今度は図の下方向に転送動作
させ、読出した電荷を１行分ずつ水平CCD33まで転送
し、更に水平CCD33によって、この電荷を図の左方向に
転送し、第１の端子35から順次出力させる。次に、時刻
t8において、偶数行の感光画素の蓄積電荷を読出すため
の読出しパルスを発生し、同様に第１の端子35から出力
させる。第３図における出力信号は、この出力電荷を示
す。
形成を行う。すなわち、時刻t7において、奇数行の感光
画素の蓄積電荷を垂直CCD32に読出すための読出しパル
スを発生し、垂直CCD32を今度は図の下方向に転送動作
させ、読出した電荷を１行分ずつ水平CCD33まで転送
し、更に水平CCD33によって、この電荷を図の左方向に
転送し、第１の端子35から順次出力させる。次に、時刻
t8において、偶数行の感光画素の蓄積電荷を読出すため
の読出しパルスを発生し、同様に第１の端子35から出力
させる。第３図における出力信号は、この出力電荷を示
す。
この第１の端子35から出力された電荷は、画像信号であ
り、各感光画素で発生した電荷を時系列に並べたもので
ある。画像信号処理部４は、この画像信号に基づいて画
像形成を行い、画像記録部５において、この形成された
画像の記録が行われることになる。このようにして、画
像記録までの所定の処理が終了するのに十分な時間が経
過した後の時刻t9において、電源がOFFとなる。
り、各感光画素で発生した電荷を時系列に並べたもので
ある。画像信号処理部４は、この画像信号に基づいて画
像形成を行い、画像記録部５において、この形成された
画像の記録が行われることになる。このようにして、画
像記録までの所定の処理が終了するのに十分な時間が経
過した後の時刻t9において、電源がOFFとなる。
なお、最適シャッタ時間Tbを求めるための演算時間が短
い場合には、時刻t5における掃出し動作を省略してもよ
い。この場合は、最適シャッタ時間Tbは、時刻t4から計
測することになる。
い場合には、時刻t5における掃出し動作を省略してもよ
い。この場合は、最適シャッタ時間Tbは、時刻t4から計
測することになる。
このように、本参考例の電子スチルカメラでは、測光時
に水平CCD35を使用することなく、垂直CCD32およびドレ
イン34を用いて信号電荷の読み出しを行うこととしたの
で、この読み出しに要する時間は垂直CCD32の転送時間
のみである。したがって、その分、露出時間の決定に要
する時間を短縮することができる。
に水平CCD35を使用することなく、垂直CCD32およびドレ
イン34を用いて信号電荷の読み出しを行うこととしたの
で、この読み出しに要する時間は垂直CCD32の転送時間
のみである。したがって、その分、露出時間の決定に要
する時間を短縮することができる。
また、このような装置に、更に露出表示機能を付加する
ことも可能である。これにより、撮影者はこの電子スチ
ルカメラを露出計としても利用することができるように
なり、絞り値の選択に利用することができる。装置の基
本構成は、第４図に示すように、第１図に示した装置に
更に表示部10を設けたものであり、以下にその動作を説
明することにする。
ことも可能である。これにより、撮影者はこの電子スチ
ルカメラを露出計としても利用することができるように
なり、絞り値の選択に利用することができる。装置の基
本構成は、第４図に示すように、第１図に示した装置に
更に表示部10を設けたものであり、以下にその動作を説
明することにする。
第５図は、この装置を露出計として利用する場合の動作
を示すタイムチャートである。まず、時刻t1において、
撮影者が露出計としての機能を働かせるためのスイッチ
をONにすると、電源がONとなるとともにシャッタが開
く。なお、このとき、露出計としての機能実行に必要な
部分だけに電源を供給するようにするのが好ましい。電
源がONになってから、各部が通常動作状態に立上がるま
での所定時間をおいた時刻t2において、２つの読出しパ
ルスを発生し、偶数列および奇数列の感光画素の電荷を
第２の端子36から掃出させる。この掃出し電荷は測定に
は用いられないが、この掃出し動作により、時刻t2の時
点での各画素の蓄積電荷が零になる。続いて所定時間Tc
経過後の時刻t3において、同様に２つの読出しパルスを
発生し、各感光画素の電荷を第２の端子36から出力させ
る。この電荷は、結局時間Tc内に各感光画素で発生した
電荷であり、露出信号として露出信号処理部６に与えら
れる。前述のように、この露出信号に基づいて、現条件
での最適シャッタ時間が決定できる。そこで、制御部８
はこの最適シャッタ時間を表示部10に表示させる。
を示すタイムチャートである。まず、時刻t1において、
撮影者が露出計としての機能を働かせるためのスイッチ
をONにすると、電源がONとなるとともにシャッタが開
く。なお、このとき、露出計としての機能実行に必要な
部分だけに電源を供給するようにするのが好ましい。電
源がONになってから、各部が通常動作状態に立上がるま
での所定時間をおいた時刻t2において、２つの読出しパ
ルスを発生し、偶数列および奇数列の感光画素の電荷を
第２の端子36から掃出させる。この掃出し電荷は測定に
は用いられないが、この掃出し動作により、時刻t2の時
点での各画素の蓄積電荷が零になる。続いて所定時間Tc
経過後の時刻t3において、同様に２つの読出しパルスを
発生し、各感光画素の電荷を第２の端子36から出力させ
る。この電荷は、結局時間Tc内に各感光画素で発生した
電荷であり、露出信号として露出信号処理部６に与えら
れる。前述のように、この露出信号に基づいて、現条件
での最適シャッタ時間が決定できる。そこで、制御部８
はこの最適シャッタ時間を表示部10に表示させる。
以上の動作が、露出計としてのスイッチがONになってい
る限り、一定周期で繰返される。すなわち、第５図に示
すように、時刻t4およびt5において発生した読出しパル
スによって、再び露出信号が得られ、この時点での最適
シャッタ時間が表示され、また、時刻t6およびt7におい
て発生した読出しパルスによって、再び露出信号が得ら
れ、この時点での最適シャッタ時間が表示される。表示
部10が、たとえば、ファインダ内に表示を行うように構
成されていれば、所定の周期でこのファインダ内の表示
が更新されることになる。絞り設定が全く同一であれ
ば、この表示値は一定であるが、絞り設定を変化させる
と、これに伴って表示値が変化する。したがって、撮影
者はファインダを覗きながら、絞りを操作し、シャッタ
時間表示を参照しながら絞り値の選択を行うことができ
る。このようにして、絞り値の選択が終了したら、時刻
t8において、露出計としてのスイッチをOFFにすると、
電源がOFFとなり、シャッタは閉じる。
る限り、一定周期で繰返される。すなわち、第５図に示
すように、時刻t4およびt5において発生した読出しパル
スによって、再び露出信号が得られ、この時点での最適
シャッタ時間が表示され、また、時刻t6およびt7におい
て発生した読出しパルスによって、再び露出信号が得ら
れ、この時点での最適シャッタ時間が表示される。表示
部10が、たとえば、ファインダ内に表示を行うように構
成されていれば、所定の周期でこのファインダ内の表示
が更新されることになる。絞り設定が全く同一であれ
ば、この表示値は一定であるが、絞り設定を変化させる
と、これに伴って表示値が変化する。したがって、撮影
者はファインダを覗きながら、絞りを操作し、シャッタ
時間表示を参照しながら絞り値の選択を行うことができ
る。このようにして、絞り値の選択が終了したら、時刻
t8において、露出計としてのスイッチをOFFにすると、
電源がOFFとなり、シャッタは閉じる。
次に、本発明の一実施例について説明する。
上述の参考例では、露出信号として、各感光画素で発生
した電荷の総合計量を用いたが、ある特定の一部分に位
置する感光画素で発生した電荷のみを露出信号として用
いることもできる。特に、固体イメージセンサの中央付
近の感光画素で発生した電荷のみを用いるようにするの
が、電子スチルカメラの操作性向上に有益である。これ
は、被写体をファインダの中央付近に位置させて撮影す
ることが一般的であるためである。たとえば、背景中の
人物を撮影するとき、露出は背景の空などを基準に決定
するのではなく、中央に位置する人物を基準にして決定
するのが望ましいのである。
した電荷の総合計量を用いたが、ある特定の一部分に位
置する感光画素で発生した電荷のみを露出信号として用
いることもできる。特に、固体イメージセンサの中央付
近の感光画素で発生した電荷のみを用いるようにするの
が、電子スチルカメラの操作性向上に有益である。これ
は、被写体をファインダの中央付近に位置させて撮影す
ることが一般的であるためである。たとえば、背景中の
人物を撮影するとき、露出は背景の空などを基準に決定
するのではなく、中央に位置する人物を基準にして決定
するのが望ましいのである。
第６図は、本実施例に係る電子スチルカメラに用いる固
体イメージセンサ３′の部分構造図である。この装置で
は、新たに掃出し端子37、ゲート端子38a,38bが設けら
れ、また、中央付近の垂直CCD32′の上部には、ゲート3
9aおよび39bを介してドレイン34aおよび34bが設けられ
ている。ゲート39aおよび39bは、それぞれゲート端子38
aおよび38bに与える電圧によって開閉の制御がなされ
る。なお、ゲート端子38a,38bおよびゲート39a,39bは、
ドレイン34a,34b農地のどちらを使用するかを制御する
切換手段を構成している。
体イメージセンサ３′の部分構造図である。この装置で
は、新たに掃出し端子37、ゲート端子38a,38bが設けら
れ、また、中央付近の垂直CCD32′の上部には、ゲート3
9aおよび39bを介してドレイン34aおよび34bが設けられ
ている。ゲート39aおよび39bは、それぞれゲート端子38
aおよび38bに与える電圧によって開閉の制御がなされ
る。なお、ゲート端子38a,38bおよびゲート39a,39bは、
ドレイン34a,34b農地のどちらを使用するかを制御する
切換手段を構成している。
さて、この装置において、図の上方への電荷の排出は次
のようになされる。まず、ゲート39aを閉じ、ゲート39b
を開けて、垂直CCD32および32′を一段ずつ上方に転送
して電荷の上方への排出を行うと、すべての電荷は掃出
し端子37から掃出される。このようにして、上方に配列
された感光画素の発生電荷が掃出された時点で、今度
は、ゲート39aを開け、ゲート39bを閉じ、一段ずつの上
方への転送を続ける。すると、左および右側の垂直CCD3
2からの電荷は、依然として掃出し端子37から掃出され
るが、中央付近の垂直CCD32′からの電荷は、ドレイン3
4aを介して、第２の端子36から出力される。このように
して中央付近に配列された感光画素の発生電荷が第２の
端子36から出力されたら、再び、ゲート39aを閉じ、ゲ
ート39bを開けて、一段ずつの上方への転送を続け、す
べての感光画素の電荷の転送を終了する。このようにす
れば、二次元平面上に配列された感光画素のうち、中央
付近に配された感光画素で発生した電荷のみを第２の端
子36から取出し、その他の電荷を掃出し端子37から掃出
すことができる。
のようになされる。まず、ゲート39aを閉じ、ゲート39b
を開けて、垂直CCD32および32′を一段ずつ上方に転送
して電荷の上方への排出を行うと、すべての電荷は掃出
し端子37から掃出される。このようにして、上方に配列
された感光画素の発生電荷が掃出された時点で、今度
は、ゲート39aを開け、ゲート39bを閉じ、一段ずつの上
方への転送を続ける。すると、左および右側の垂直CCD3
2からの電荷は、依然として掃出し端子37から掃出され
るが、中央付近の垂直CCD32′からの電荷は、ドレイン3
4aを介して、第２の端子36から出力される。このように
して中央付近に配列された感光画素の発生電荷が第２の
端子36から出力されたら、再び、ゲート39aを閉じ、ゲ
ート39bを開けて、一段ずつの上方への転送を続け、す
べての感光画素の電荷の転送を終了する。このようにす
れば、二次元平面上に配列された感光画素のうち、中央
付近に配された感光画素で発生した電荷のみを第２の端
子36から取出し、その他の電荷を掃出し端子37から掃出
すことができる。
このように、本実施例では、垂直CCD32で転送された電
荷を取り込むドレインとして、中央部付近の垂直CCD32
に対応させて測光時に使用するドレイン34aと掃き出し
時に使用するドレイン34bとを設け、他の垂直CCD32につ
いては掃き出し時に使用するドレイン34のみを設けるこ
ととしたので、部分測光を行うことのできる電子スチル
カメラを簡単な構成で実現することができる。したがっ
て、固体イメージセンサの感光画素の集積度を高くし、
或いは、チップ面積を小さくすることができる。
荷を取り込むドレインとして、中央部付近の垂直CCD32
に対応させて測光時に使用するドレイン34aと掃き出し
時に使用するドレイン34bとを設け、他の垂直CCD32につ
いては掃き出し時に使用するドレイン34のみを設けるこ
ととしたので、部分測光を行うことのできる電子スチル
カメラを簡単な構成で実現することができる。したがっ
て、固体イメージセンサの感光画素の集積度を高くし、
或いは、チップ面積を小さくすることができる。
以上説明したように、本発明の電子スチルカメラによれ
ば、測光に要する時間を短縮することができる。したが
って、シャッタチャンスを逃してしまうことがなく、ま
た、非常に明るい場所で撮像を行う場合でも感光画素が
飽和して測光ができなくなることがない。
ば、測光に要する時間を短縮することができる。したが
って、シャッタチャンスを逃してしまうことがなく、ま
た、非常に明るい場所で撮像を行う場合でも感光画素が
飽和して測光ができなくなることがない。
加えて、本発明によれば、簡単な構成で部分測光を行う
ことができるので固体イメージセンサの感光画素の集積
度を高くし、且つ、チップ面積を小さくすることができ
る。したがって、小型で安価な電子スチルカメラを提供
することができる。
ことができるので固体イメージセンサの感光画素の集積
度を高くし、且つ、チップ面積を小さくすることができ
る。したがって、小型で安価な電子スチルカメラを提供
することができる。
第１図は本発明を説明するための参考例に係る電子スチ
ルカメラの構成を示すブロック図、第２図は第１図に示
す装置の固体イメージセンサの構造図、第３図は第１図
に示す装置の動作を説明するタイムチャート、第４図は
第１図に示した電子スチルカメラの構成の改良例を示す
ブロック図、第５図は第４図に示す装置の動作を説明す
るタイムチャート、第６図は本発明の実施例に係る装置
の固体イメージセンサの構造図である。 １……光学系、２……シャッタ、3,3′……固体イメー
ジセンサ、４……画像信号処理部、５……画像記録部、
６……露出信号処理部、７……駆動回路、８……制御
部、９……レリーズスイッチ、10……表示部、11……セ
レクタ、31……感光画素、32,32′……垂直CCD、33……
水平CCD、34,34a,34b……ドレイン,35……第１の端子、
36……第２の端子、37……掃出し端子、38a,38b……ゲ
ート端子、39a,39b……ゲート、
ルカメラの構成を示すブロック図、第２図は第１図に示
す装置の固体イメージセンサの構造図、第３図は第１図
に示す装置の動作を説明するタイムチャート、第４図は
第１図に示した電子スチルカメラの構成の改良例を示す
ブロック図、第５図は第４図に示す装置の動作を説明す
るタイムチャート、第６図は本発明の実施例に係る装置
の固体イメージセンサの構造図である。 １……光学系、２……シャッタ、3,3′……固体イメー
ジセンサ、４……画像信号処理部、５……画像記録部、
６……露出信号処理部、７……駆動回路、８……制御
部、９……レリーズスイッチ、10……表示部、11……セ
レクタ、31……感光画素、32,32′……垂直CCD、33……
水平CCD、34,34a,34b……ドレイン,35……第１の端子、
36……第２の端子、37……掃出し端子、38a,38b……ゲ
ート端子、39a,39b……ゲート、
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−117778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−181878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−38077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−14824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125081（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】複数行・複数列に配置された複数の感光画
素を有する固体イメージセンサと、この固体イメージセ
ンサへの入射光の光学通路を開閉するシャッタと、入力
した露出時間情報に基いて前記シャッタの開閉を制御す
る制御部と、前記固体イメージセンサから入力した測光
時の信号電荷に基いて撮像時の露出時間を決定する露出
信号処理部と、前記固体イメージセンサから入力した撮
像時の信号電荷に基づいて画像形成を行う画像信号処理
部とを有する電子スチルカメラにおいて、 前記固体イメージセンサが、 前記撮像時には同一列の前記感光画素で発生した電荷を
第１の方向に転送し、前記測光時および掃出し時には同
一列の前記感光画素で発生した電荷を前記第１の方向と
は逆方向である第２の方向に転送する複数の垂直CCD
と、 前記撮像時に前記垂直CCDによってそれぞれ前記第１の
方向に転送されてきた前記電荷を取り込み、前記第１の
方向に対して垂直な方向である第３の方向に順次転送す
る水平CCDと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第１のドレインと、 前記垂直CCDによって前記第２の方向に転送されてきた
前記電荷を集める第２のドレインと、 前記測光時には前記第１のドレインを使用し、前記掃出
し時には前記第２のドレインを使用する切換手段と、 前記水平CCDで転送された前記電荷を前記撮像時の信号
電荷として前記画像信号処理部に対して出力する第１の
端子と、 前記第１のドレインによって集められた前記電荷を前記
測光時の信号電荷として前記露出信号処理部に対して出
力する第２の端子と、 前記第２のドレインによって集められた前記電荷を掃出
し信号として出力する第３の端子と、 を具備することを特徴とする電子スチルカメラ。 - 【請求項２】前記露出信号処理部が、前記第２の端子か
ら出力される総電荷量に基づいて露出時間を決定するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子スチル
カメラ。 - 【請求項３】前記切換手段を制御することによって前記
第１のドレインが、前記固体イメージセンサの中央付近
に配された前記感光画素で発生した電荷のみを選択的に
集めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
子スチルカメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62000270A JPH07114474B2 (ja) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | 電子スチルカメラ |
| US07/139,831 US4843474A (en) | 1987-01-05 | 1987-12-30 | Electronic still camera and method of determining exposure time thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62000270A JPH07114474B2 (ja) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | 電子スチルカメラ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4348749A Division JPH06125496A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 電子スチルカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169180A JPS63169180A (ja) | 1988-07-13 |
| JPH07114474B2 true JPH07114474B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=11469215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62000270A Expired - Fee Related JPH07114474B2 (ja) | 1987-01-05 | 1987-01-05 | 電子スチルカメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4843474A (ja) |
| JP (1) | JPH07114474B2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2754604B2 (ja) * | 1988-10-18 | 1998-05-20 | ミノルタ株式会社 | 電子シャッターの駆動方法 |
| JPH0834556B2 (ja) * | 1988-10-31 | 1996-03-29 | 富士写真フイルム株式会社 | 電子スチルカメラ |
| JPH0834553B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1996-03-29 | 富士写真フイルム株式会社 | 電子スチルカメラ |
| JP2754392B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1998-05-20 | 株式会社ニコン | 電子スチルカメラ |
| JPH02261254A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子コピー装置 |
| US5258845A (en) * | 1989-05-19 | 1993-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor driving device with signal synthesizing |
| JPH0399589A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Toshiba Corp | 固体カメラ |
| JP2518942B2 (ja) * | 1989-12-08 | 1996-07-31 | 富士写真フイルム株式会社 | 電子スチルカメラの自動露出装置 |
| JP2822256B2 (ja) * | 1990-02-15 | 1998-11-11 | ソニー株式会社 | ビデオカメラの露光補正装置 |
| JPH04119776A (ja) * | 1990-09-11 | 1992-04-21 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| US5134275A (en) * | 1991-07-02 | 1992-07-28 | Photometrics Ltd. | Solid state exposuremeter |
| JPH05167936A (ja) * | 1991-12-13 | 1993-07-02 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP3278243B2 (ja) * | 1993-06-18 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| KR100196818B1 (ko) * | 1993-12-27 | 1999-06-15 | 니시무로 타이죠 | 고체촬상장치 |
| JPH0879597A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-03-22 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JP3222803B2 (ja) * | 1997-06-16 | 2001-10-29 | 旭光学工業株式会社 | 画像読取装置 |
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| US6452633B1 (en) | 1998-02-26 | 2002-09-17 | Foveon, Inc. | Exposure control in electronic cameras by detecting overflow from active pixels |
| US6069376A (en) * | 1998-03-26 | 2000-05-30 | Foveonics, Inc. | Intra-pixel frame storage element, array, and electronic shutter method including speed switch suitable for electronic still camera applications |
| US6160282A (en) * | 1998-04-21 | 2000-12-12 | Foveon, Inc. | CMOS image sensor employing silicide exclusion mask to reduce leakage and improve performance |
| JP2000069251A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-03 | Asahi Optical Co Ltd | 画像読取装置の露光制御装置 |
| US6246043B1 (en) | 1998-09-22 | 2001-06-12 | Foveon, Inc. | Method and apparatus for biasing a CMOS active pixel sensor above the nominal voltage maximums for an IC process |
| EP1017230B1 (en) * | 1998-12-28 | 2010-02-10 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Imaging apparatus and digital camera |
| TW400457B (en) * | 1999-01-08 | 2000-08-01 | Li Jian You | Electronic camera and exposure mechonism and method thereof |
| CN100341315C (zh) * | 2000-04-14 | 2007-10-03 | 业程科技股份有限公司 | 电子相机及其曝光方法 |
| TWI286436B (en) * | 2003-02-27 | 2007-09-01 | Advmatch Technology Inc | Image sensing device to determine the exposure time automatically |
| JP2008042248A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Fujifilm Corp | 電子カメラおよびその露出制御方法 |
| RU2486690C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для реализации пространственно-временной обработки изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3934161A (en) * | 1974-04-29 | 1976-01-20 | Texas Instruments Incorporated | Electronic shutter for a charge-coupled imager |
| JPS5714824A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Photometric device for electronic camera using solid-state image pickup element |
| JPS5815375A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-28 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS5827472A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-18 | Sony Corp | 固体撮像装置の制御装置 |
| JPS5838077A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-05 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPS58117778A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS58120379A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-18 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0767157B2 (ja) * | 1983-03-31 | 1995-07-19 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JPS6032820A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-20 | Dainippon Ink & Chem Inc | 酸無水物硬化剤組成物 |
| JPS6058780A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-04 | Olympus Optical Co Ltd | 測光機能を備えた固体撮像装置 |
-
1987
- 1987-01-05 JP JP62000270A patent/JPH07114474B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-30 US US07/139,831 patent/US4843474A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63169180A (ja) | 1988-07-13 |
| US4843474A (en) | 1989-06-27 |
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